La mission Euclid de l'ESA livre ses premiers résultats scientifiques – Observatoire de Paris - PSL - Centre de recherche en astronomie et astrophysique
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Jeudi 23 mai 2024, le consortium Euclid, comprenant des scientifiques de l’Observatoire de Paris - PSL, publie ses premiers articles scientifiques basés sur les observations faites par le télescope spatial Euclid, ainsi qu’un nouveau jeu de 5 images époustouflantes.
Au cours d’une phase d’observations préliminaires, un certain nombre de cibles scientifiquement passionnantes ont été étudiés par les scientifiques de la Collaboration Euclid, parmi lesquelles :
la recherche de planètes flottantes,
la population d’amas globulaires autour de galaxies proches,
la découverte de nouvelles galaxies naines et à faible luminosité de surface,
la distribution de la matière noire et de la lumière intra-amas dans les amas de galaxies,
ou encore les galaxies lenticulaires magnifiées à un décalage horaire élevé.
En prélude à la mission, sont démontrées pour la seconde fois les capacités scientifiques et instrumentales du satellite. Cinq nouvelles vues inédites de l’Univers sont ainsi publiées par le consortium de la mission Euclid de l’ESA :
Cette image époustouflante met en scène Messier 78, une pouponnière d’étoiles très lumineuse enveloppée de poussière interstellaire.
Euclid a scruté en profondeur cette pouponnière à l’aide de sa caméra infrarouge, exposant pour la première fois des régions cachées de formation d’étoiles, cartographiant ses filaments complexes de gaz et de poussière avec un niveau de détail sans précédent, et découvrant des étoiles et des planètes nouvellement formées. Les instruments d’Euclid peuvent détecter des objets ayant seulement quelques fois la masse de Jupiter, et ses "yeux" infrarouges révèlent plus de 300 000 nouveaux objets rien que dans ce champ de vision. Les scientifiques utilisent ce jeu de données pour étudier la quantité et la fraction d’étoiles et d‘objets plus petits (substellaires) trouvés ici – des éléments clés pour comprendre la dynamique de la formation et de l’évolution des populations d’étoiles au fil du temps.
Sur cette image, Euclid met en scène NGC 6744, l’archétype du type de galaxies responsable de la formation de la plupart des étoiles dans l’Univers local.
Le grand champ de vision d’Euclid couvre l’ensemble de la galaxie, capturant non seulement la structure spirale à plus grande échelle, mais aussi des détails exquis à de petites échelles spatiales. Cela inclut des bandes de poussière ressemblant à des plumes qui émergent sous forme "d’éperons" des bras spiraux, montrées ici avec une clarté incroyable. Les scientifiques utilisent ce jeu de données pour comprendre comment la poussière et le gaz sont liés à la formation des étoiles ; cartographier comment différentes populations d’étoiles sont réparties à travers les galaxies et où les étoiles se forment actuellement ; et démêler la physique à l’origine de la structure des galaxies spirales, qui n’est toujours pas totalement comprise après des décennies d’études.
L’image Euclid de l’amas de galaxies Abell 2390 révèle plus de 50 000 galaxies et est une belle illustration de l’effet de lentille gravitationnelle avec des arcs courbes géants sur le fond du ciel –certains sont en fait de multiples vues d’un même objet lointain.
Euclid utilisera ces effets de lentille (par lesquels la lumière qui nous vient des galaxies lointaines est courbée et déformée par la gravité) comme technique clé pour étudier l’Univers sombre, en mesurant indirectement la quantité et la distribution de matière sombre dans les amas de galaxies et ailleurs. Les scientifiques d’Euclid étudient également comment la masse et le nombre d’amas de galaxies ont changé au fil du temps, révélant ainsi davantage sur l’histoire et l’évolution de l’Univers.
Cette vue montre l’amas de galaxies Abell 2764 (en haut à droite), qui comprend des centaines de galaxies au sein d’un vaste halo galactique de matière sombre.
Euclid capture de nombreux objets dans cette zone du ciel, y compris des galaxies en arrière-plan, des amas plus lointains et des galaxies en interaction projetant des trainées et des coquilles d’étoiles. Cette vue complète d’Abell 2764 et de ses environs – obtenue grâce à l’impressionnante étendue du champ de vision d’Euclid – permet aux scientifiques de déterminer le rayon de l’amas et de voir sa périphérie avec des galaxies lointaines encore dans le cadre. Les observations d’Abell 2764 réalisées par Euclid permettent également aux scientifiques d’étudier plus avant les galaxies éloignées, datant des âges sombres cosmiques lointains, comme pour Abell 2390.
Ici, Euclid prend "sur le fait" des galaxies évoluant et fusionnant dans le groupe de galaxies de la Dorade, avec de belles queues de marée et des coquilles qui résultent d’interactions en cours.
Les scientifiques utilisent ce jeu de données pour étudier l’évolution des galaxies, améliorer nos modèles d’histoire cosmique et comprendre comment les galaxies se forment au sein des halos de matière sombre. Cette image met en valeur la polyvalence d’Euclid : un large éventail de galaxies est visible ici, de très brillantes à très faibles. Grâce à la combinaison unique d’un grand champ de vision, d’une profondeur de champ remarquable et d’une haute résolution spatiale, Euclid peut capturer des objets minuscules (amas d’étoiles), plus larges (noyaux de galaxies) et étendus (queues de marée) le tout dans une seule image. Les scientifiques recherchent également des amas d’étoiles individuels distants connus sous le nom d’amas globulaires pour retracer leur histoire et leur dynamique galactiques.
En plus de ces premiers résultats scientifiques prometteurs, le consortium publie les articles de référence de la mission qui confirment les performances exceptionnelles d’Euclid.
Ce document restera, pendant toute la durée de la mission, une référence pour l’ensemble de la communauté scientifique intéressée par les données et les résultats scientifiques d’Euclid.
« Il résume l’accomplissement exceptionnel de plus de 10 ans de développement pour produire une mission scientifique qui dépassera nos attentes et placera Euclid à l’avant-garde de l’exploration de l’Univers sombre, mais aussi dans presque tous les domaines de l’astronomie », déclare Yannick Mellier, chercheur à l’Institut d’astrophysique de Paris et responsable du Consortium Euclid.
Contribution de l’Observatoire de Paris - PSL
L’Observatoire de Paris - PSL a été impliqué dans la production des prévisions finales pour la performance de la mission Euclid en termes de contraintes sur les paramètres cosmologiques en utilisant le code Cosmology Likelihood for Observables in Euclid (CLOE), développé par le Consortium.
À cette fin, deux grappes de calcul à haute performance, financées au moins en partie par l’Observatoire de Paris - PSL, ont été utilisées, à savoir : Infinity et mesoPSL.
« Les performances prévues dépassent nos attentes. J’ai hâte d’analyser les premières données et de produire les premiers résultats cosmologiques », déclare Amandine Le Brun, chercheuse à l’Observatoire de Paris - PSL, qui a participé à leur génération et à l’écriture du code CLOE au cours des quatre dernières années.
À propos d’Euclid
Euclid est une mission européenne, construite et opérée par l’ESA, avec des contributions de la NASA.
Le consortium Euclid – composé de plus de 2 000 scientifiques issus de 300 instituts répartis dans 15 pays européens, aux États-Unis, au Canada et au Japon – est chargé de la réalisation des instruments scientifiques et de l’analyse des données scientifiques.
L’ESA a sélectionné Thales Alenia Space comme maître d’œuvre de la construction du satellite et de son module de service, et Airbus Defence and Space a été choisi pour développer le module de charge utile, dont le télescope. La NASA a fourni les détecteurs du Spectro-photomètre Proche Infrarouge, NISP.
Euclid est une mission de classe moyenne du programme Cosmic Vision de l’ESA.
